選修31第七章實驗7

1、實驗 7 測繪小燈泡的伏安特性曲線考綱解讀 (1)會測繪小燈泡的伏安特性曲線。 (2)會分析小燈泡伏安特性曲線的 變化規(guī)律。注意事項1. 電流表外接法： 本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采 用電流表外接法。2. 滑動變阻器應采用分壓式連接本實驗要作出 I-U 圖線，要求測出一組包括零在內的電流、電壓值，故控制電路 必須采用分壓接法。3. 保護元件安全： 為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應位于圖中的a端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。誤差分析1. 由于電壓表不是理想電表，內阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流 表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大

2、于真實值。2. 測量時讀數(shù)帶來誤差。3. 在坐標紙上描點、作圖帶來誤差。熱點一 教材原型實驗【例 1】 有一個小電珠上標有“ 4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個 電珠的 I U 圖線。有下列器材供選用：A. 電壓表(05 V，內阻 10 k )B. 電壓表(010 V，內阻 20 k )C. 電流表(00.3 A，內阻 1 )D. 電流表(00.6 A，內阻 0.4 )E. 滑動變阻器 (5 ，1 A)F. 滑動變阻器 (500 ，0.2 A)(1) 實驗中電壓表應選用 ，電流表應選用 。(用序號字母表示 )(2) 為使實驗誤差盡量減小，要求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻

3、 器應選用 。(用序號字母表示 )(3) 請在虛線框內畫出滿足實驗要求的電路圖，并把圖1 中所示的實驗器材用實線連接成相應的實物電路圖。圖1解析 (1)因小電珠的額定電壓為 4 V，為保證安全， 選用的電壓表量程應稍大于4 V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準確， 故選用 05 V的電壓表，故選 A； 由 PUI 得，小電珠的額定電流 IUP0.5 A，故應選擇 00.6 A量程的電流表， 故選 D 。(2)由題意可知，電壓從零開始變化，并要求多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變 阻器分壓接法，滑動變阻器應選 E。U2(3)小電珠內阻 RUP 8 ，電壓表內阻遠大于小電珠內阻，應采用電流表外接法，故

4、電路圖和實物連接圖如圖所示答案 (1)A D (2)E (3)圖見解析1. 滑動變器的選?。?在分壓電路中，一般選用全電阻小于用電器電阻的滑動變阻 器。在限流電路中， 一般選用全電阻和用電器電阻相差不多或大幾倍的滑動變阻2. 滑動變阻器的兩種連接方式兩種接法的電路圖負載 R 上電壓的調節(jié)范圍RERR0E0E3. 兩種接法的適用條件(1) 限流式接法適合測量阻值較小的電阻 (跟滑動變阻器的最大電阻相比相差不多 或比滑動變阻器的最大電阻還小 )。(2) 分壓式接法適合測量阻值較大的電阻 (一般比滑動變阻器的最大電阻要大 )。(3) 若實驗中要求電壓從零開始調節(jié)，則必須采用分壓式接法。4. 實驗器材

5、的選擇(1) 原則： 安全； 準確； 操作方便。(2) 具體要求： 電源允許的最大電流不小于電路中的實際最大電流。 干電池中電流一般不允許 超過 0.6 A。 用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最大電流。 電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值。 電壓表或電流表的指針應偏轉到滿刻度的 13以上 從便于操作來考慮， 限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器， 分壓式接法要選用小阻值滑動變阻器。5. 電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較選擇電流表內接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓 U 測 UxUA電壓表分流 I 測 IxIV電阻測量值U測R 測 Rx RA>Rx，

6、測量值 I測大于真實值U 測RxRVR 測 I R R <Rx，測量值 I測 Rx RV小于真實值適用條件RA? RxRV? Rx口訣大內偏大 （大電阻用內接法測 量，測量值偏大 ）小外偏小 （小電阻用外接法測 量，測量值偏小 ）例 2】 （2016 ·10 月浙江選考 ）“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，要求采用分壓電路，電流表外接。小王的連線如圖 2 甲所示，閉合開關 S前請老師檢查， 老師指出圖中標示的、兩根連線有一處錯誤，錯誤連線是 （填“”或“” ）；圖中標示的、和三根連線有一處錯誤，錯誤連線是 （填“”、“”或“” ）。小王正確連線后，閉合開關 S 前，應 將滑動變

7、阻器滑片 C 移到（填“A”或“B”處）。閉合開關 S，此時電壓表讀數(shù)為V，緩慢移動滑片 C 至某一位置時，電流表指針如圖乙所示，電流表的示數(shù)為 A。圖2解析 電路要求采用分壓式接法，則連線 是錯誤的，應接 A 處；電流表要求 外接，連線應接電流表的 “”接線柱；閉合開關 S 前，應將滑動變阻器滑片C 移到 A 處；閉合開關 S，此時電壓表讀數(shù)為 0 V ；緩慢移動滑片 C 至某一位置 時，電流表的示數(shù)為 0.32 A。答案 A 0 0.32熱點二 實驗拓展創(chuàng)新【例 3】 (2016 ·4 月浙江選考 )在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈 泡額定電壓為 2.5 V、電流為 0

8、.3 A。圖3(1) 部分連線的實物照片如圖 3 甲所示，請完成實物連接圖；(2) 某次實驗中， 當電流表的示數(shù)為 0.18 A，電壓表的指針如圖乙所示， 則電壓為 V，此時小燈泡的功率是 W；(3) 正確測量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的 (填字母 )。解析 (1)小燈泡額定電壓為 2.5 V，故電壓表選擇 03 V 的量程；測繪小燈泡的 伏安特性曲線時， 電壓表、電流表需從 0 開始調節(jié)，故滑動變阻器采用分壓式接 法；電流表采用外接法，故實物連接圖如圖所示。(2)結合量程可讀出電壓表的示數(shù)在1.481.50 V ，故小燈泡的功率 PUI 0.18×1.48 W0.27 W。(3

9、) 隨著電壓的增大，小燈泡的電阻越來越大，故 C 正確答案 (1)如解析圖所示 (2)1.481.50 0.27 (3)C已知小燈泡額定電壓1. 圖 4 為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖， 為 2.5 V 。圖4(1)完成下列實驗步驟： 閉合開關前，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器 (填“左端”或“右端” )的接線柱； 閉合開關后，逐漸移動滑動變阻器的滑片， ； 斷開開關，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。 (2)在虛線框中畫出與實物電路相應的電路圖。解析 (1)滑動變阻器為分壓式接法，故閉合開關前，小燈泡兩端的電壓為零， 調節(jié)滑動變阻器的滑片， 使它靠近滑動變阻器

10、左端的接線柱。 閉合開關后， 逐漸 移動滑動變阻器的滑片， 增加小燈泡兩端的電壓， 記錄電流表和電壓表的多組讀 數(shù)，直至電壓達到額定電壓。( 2)與實物電路相應的電路圖如圖所示。答案 ( 1)左端 增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達到其額定電壓。（2）見解析圖2. （ 2018·11 月浙江選考） 為了比較精確地測定阻值未知的定值電阻 R，小明設 計了如圖 5 甲所示的電路。（ 1）實驗時，閉合開關 S，滑動變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將c 點先后與 a、b 點連接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較大，電流表示數(shù)基本不變，則測量 時應將 c 點接（選填“a 點”

11、或“b 點”），按此連接測量，測量結果（選填“小于”“等于”或“大于”） Rx 的真實值。（2）根據(jù)實驗測得的 6 組數(shù)據(jù)，在圖乙中描點，作出了 2 條圖線。你認為正確 的是（選填“”或“”） ，并由圖線求出電阻 Rx。（保留 2 位有效數(shù)字）圖5解析 （1）由題中表述知， c先后與 a、b 試觸，電壓表變化比較大，故電流表 的電阻對電路影響比較大， 所以應該使用電流表外接法， 即接 a 點，測量值比真 實值偏小。（2）根據(jù)電路的接法，當電流為零時電壓表示數(shù)也為零，故圖線過原點，選， 由斜率的倒數(shù)即為電阻阻值可知， R7.5 。答案 （1） a 點 小于 （2） 7.5 ±0.23. 用下列器材組裝成描繪電阻 R0 伏安特性曲線的電路，請將如圖 6 所示實物連 線成為實驗電路。微安表 A（量程 200 A，內阻約 200 ）；電壓表 V（量程 3 V，內阻約 10 k）；電阻 R0（阻值約 20 k ）；滑動變阻器 R（最大阻值 50 ，額定電流 1 A）；電池組 E（電動勢 3 V，內阻不計）；開關 S